KR100960040B1 - Relay assisted handover apparatus and method for cellular relay system - Google Patents

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KR100960040B1 KR1020060097530A KR20060097530A KR100960040B1 KR 100960040 B1 KR100960040 B1 KR 100960040B1 KR 1020060097530 A KR1020060097530 A KR 1020060097530A KR 20060097530 A KR20060097530 A KR 20060097530A KR 100960040 B1 KR100960040 B1 KR 100960040B1
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Abstract

본 발명은 셀 기반의 시스템에서 중계국을 이용한 핸드오버 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 핸드오버 수행 방법은, 중계국이, 서빙 기지국과 인접 기지국의 방송 제어정보를 수신하는 과정과, 상기 중계국이, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅하는 과정과, 단말이, 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 수신하여 저장하는 과정과, 셀 중첩 지역으로 진입시, 상기 단말이, 상기 중계국으로부터 상기 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 과정과, 상기 단말이, 상기 수신된 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보로 디코딩하여 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 과정을 포함한다.The present invention relates to a handover apparatus and method using a relay station in a cell-based system. In accordance with another aspect of the present invention, a method for performing handover includes a process of a relay station receiving broadcast control information of a serving base station and a neighboring base station, a process of the relay station performing network encoding and broadcasting of the received broadcast control information, and a terminal. Receiving and storing broadcast control information of the serving base station; when entering a cell overlap region, receiving, by the terminal, the network encoded information from the relay station; and receiving, by the terminal, the received network encoded information. And decoding the information into broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of the neighboring base station.

릴레이, 중계국, 방송정보, 핸드오버 Relay, relay station, broadcasting information, handover

Description

셀 기반의 시스템에서 중계국을 이용한 핸드오버 장치 및 방법{RELAY ASSISTED HANDOVER APPARATUS AND METHOD FOR CELLULAR RELAY SYSTEM}Handover apparatus and method using relay station in cell-based system {RELAY ASSISTED HANDOVER APPARATUS AND METHOD FOR CELLULAR RELAY SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 모델을 개략적으로 도시하는 도면.1 schematically illustrates a system model according to an embodiment of the invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 신호 전달 과정을 설명하는 도면.2 is a diagram illustrating a signal transmission process of a relay station in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 인코딩 개념을 설명하는 도면.3 illustrates a network encoding concept according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 구성을 도시하는 도면.4 illustrates a configuration of a relay station in a cell based system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 단말의 구성을 도시하는 도면.5 is a diagram illustrating a configuration of a terminal in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서 서빙 기지국, 단말, 중계국, 타겟 기지국 간의 신호 흐름을 도시하는 도면.6 is a diagram illustrating a signal flow between a serving base station, a terminal, a relay station, and a target base station in a system according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하는 도면.7 is a diagram illustrating an operation procedure of a relay station in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면.8 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 공간 재사용도(spatial reuse) 개념을 적용한 중계국 배치의 예들을 보여주는 도면.9 is a diagram illustrating examples of relay station arrangement to which a spatial reuse concept is applied in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이동통신시스템에서 핸드오버 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 릴레이 기반의 시스템에서 중계국을 이용한 핸드오버 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a handover apparatus and method in a mobile communication system, and more particularly, to a handover apparatus and method using a relay station in a relay-based system.

일반적으로, 통신시스템은 음성 서비스 위주로 발전해왔으며, 점차 음성뿐만 아니라 데이터 서비스 및 다양한 멀티미디어 서비스도 가능한 통신시스템으로 발전하고 있다. 그러나 음성 위주의 통신시스템은 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싸므로 급증하는 사용자들의 서비스 욕구를 충족시키지 못하였다. 게다가 통신 산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신시스템에 대한 필요성이 증대되었다. 이에 따라 급증하는 사용자들의 요구를 충족시킬 정도의 광대역을 갖고 효율적으로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 광대역 무선접속 시스템에 도입되었다.In general, communication systems have been developed mainly for voice services, and are gradually developing into communication systems capable of not only voice but also data services and various multimedia services. However, the voice-oriented communication system has not satisfied the rapidly increasing user's service needs due to the relatively small transmission bandwidth and high usage fee. In addition, due to the development of the communication industry and increasing user demand for Internet services, there is an increasing need for a communication system that can efficiently provide Internet services. As a result, it has been introduced into a broadband wireless access system for efficiently providing Internet services with broadband enough to meet the demand of rapidly increasing users.

상기 광대역 무선접속 시스템은 물리 채널(physical channel)을 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하고 있다. 즉, 상기 광대역 무선접속 시스템은 OFDM/OFDMA 방식을 사 용하기 때문에 다수의 부반송파(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다. 따라서, 상기 광대역 무선접속 시스템은 향후 4세대 무선통신시스템의 유력한 후보로 제안되고 있다. The broadband wireless access system uses the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme for the physical channel. That is, since the broadband wireless access system uses an OFDM / OFDMA scheme, high-speed data transmission is possible by transmitting a physical channel signal using a plurality of subcarriers. Therefore, the broadband wireless access system has been proposed as a potential candidate for future 4G wireless communication systems.

한편, 셀룰라 기반의 이동통신시스템은 단말에게 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 핸드오버(handover)를 사용한다. 상기 핸드오버는 이동중에 있는 단말이 하나의 기지국 영역(셀 영역)에서 인접 기지국 영역으로 이동할 때, 이전 기지국과 단말 사이에 형성되어 있는 커넥션(connection)을 새로운 기지국으로 넘겨주는 기술이다. Meanwhile, a cellular based mobile communication system uses a handover to provide a seamless service to a terminal. The handover is a technology for transferring a connection established between a previous base station and a terminal to a new base station when a mobile terminal moves from one base station area (cell area) to an adjacent base station area.

이하, 광대역 무선접속 시스템의 하나인 IEEE 802.16 시스템에서의 핸드오버에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, handover in the IEEE 802.16 system, which is one of the broadband wireless access systems, will be described.

단말의 핸드오버를 지원하기 위해서 기지국은 네이버 광고(MOB_NBR_ADV : Mobile Neighbor Advertisement) 메시지를 이용해서 인접 기지국(neighbor BS)들에 대한 정보를 방송한다. 여기서, 상기 네이버 광고 메시지는 다수의 IE(Information Element)들을 포함하는데, 인접 기지국들 각각에 대한 식별자 및 물리적 채널 번호인 FA(Frequency Assignment) 인덱스 등을 포함한다. 단말은 기지국에서 방송되는 상기 네이버 광고 메시지의 정보를 이용해서 스캐닝을 수행하고, 스캐닝 결과에 따라서 핸드오버할 타겟 기지국을 결정한다. 상기 타겟 기지국이 결정되면, 단말은 타겟 노드의 프리앰블을 수신하여 동기를 획득하고, 상기 타겟 노드의 제어정보 메시지들(예 : DL-MAP, UL-MAP, DCD, UCD 등)을 수신하여 네트워크 재진입 절차에 필요한 정보를 획득하고, 이후 네트워크 재진입 절차를 완료한후 정상적인 통신을 수 행한다.In order to support handover of the terminal, the base station broadcasts information on neighbor BSs using a Mobile Neighbor Advertisement (MOB_NBR_ADV) message. Here, the neighbor advertisement message includes a plurality of information elements (IEs), and includes an identifier for each neighboring base station and a frequency assignment index (FA) that is a physical channel number. The terminal performs scanning by using the information of the neighbor advertisement message broadcast from the base station, and determines a target base station to be handed over according to the scanning result. When the target base station is determined, the terminal receives the preamble of the target node to obtain synchronization, and receives control information messages (eg, DL-MAP, UL-MAP, DCD, UCD, etc.) of the target node to reenter the network. Acquire the necessary information for the procedure, and then perform normal communication after completing the network reentry procedure.

그런데, 이러한 핸드오버 절차에서 셀 경계(edge)에 위치된 단말은 기지국과의 거리에 의해 발생하는 신호 감쇠의 영향으로 기지국으로부터 정보를 제대로 수신하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 셀 경계에 위치된 단말이 핸드오버를 수행하기 위해서는 서빙 기지국뿐만 아니라 타겟 기지국의 정보를 제대로 수신해야 하는데, 기지국과의 거리를 인해 이러한 제어정보 메시지들을 수신하지 못하는 문제점이 있다. 최악의 경우, 핸드오버 절차를 제대로 수행하지 못해 서비스가 중단되는 문제점이 발생한다.However, in such a handover procedure, a UE located at a cell edge does not receive information from the base station properly due to the signal attenuation caused by the distance from the base station. That is, the terminal located at the cell boundary needs to properly receive information of the target base station as well as the serving base station in order to perform the handover, but there is a problem that these control information messages are not received due to the distance from the base station. In the worst case, there is a problem that the service is interrupted because the handover procedure is not properly performed.

고주파 영역에서 동작하는 상기 광대역 무선접속 시스템의 경우, 높은 경로 손실로 인하여 전송률과 서비스 영역이 제한되는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 근래 다중홉(multi-hop)을 이용한 신호 전달 방식이 연구되고 있다. 다중홉을 이용한 기술은 중계국(RN : Relay Node)을 이용하여 데이터를 릴레이 함으로써 경로 손실을 줄여 고속 데이터 통신을 가능케 하며, 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말(MS : Mobile Station)로도 신호를 전달함으로써 서비스 영역을 확장할 수 있다. In the broadband radio access system operating in the high frequency region, the transmission rate and the service region are limited due to the high path loss. In order to solve this problem, a signal transmission scheme using multi-hop has recently been studied. Multi-hop technology enables high-speed data communication by reducing data loss by relaying data using relay nodes (RNs), and also provides service to mobile stations (MSs) far from base stations. Can be extended.

따라서, 이러한 릴레이 기술을 이용한다면, 중계국이 기지국으로부터의 제어정보 메시지를 손실 없이 단말로 전송할 수 있을 것이다. 또한 최근에, 핸드오버에 소요되는 시간 및 자원을 최적화하고자 하는 핸드오버 최적화 기술이 고려되고 있다. 만일 단말이 타겟 기지국으로 이동하기전 핸드오버 절차에 필요한 타겟 기지국의 제어정보를 미리 알 수 있다면, 핸드오버 최적화를 달성할 수 있을 것이다. 다시 말해, 핸드오버에 중계국을 이용할 경우, 핸드오버를 최적화할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.Therefore, if the relay technology is used, the relay station may transmit the control information message from the base station to the terminal without loss. Recently, a handover optimization technique for optimizing time and resources required for handover has been considered. If the UE knows the control information of the target base station required for the handover procedure before moving to the target base station, handover optimization may be achieved. In other words, when a relay station is used for handover, a new method for optimizing handover is required.

따라서, 본 발명의 목적은 셀 기반의 시스템에서 중계국을 이용해서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for performing a handover using a relay station in a cell-based system.

본 발명의 다른 목적은 셀 기반의 시스템에서 셀 경계에 위치된 단말로 인접한 기지국들의 제어정보를 손실없이 전달하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for losslessly transmitting control information of adjacent base stations to a terminal located at a cell boundary in a cell-based system.

본 발명의 또 다른 목적은 셀 기반의 시스템에서 인접한 기지국들의 제어정보를 네트워크 인코딩하여 방송하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for network encoding and broadcasting control information of adjacent base stations in a cell-based system.

본 발명의 또 다른 목적은 셀 기반의 시스템에서 핸드오버하는 단말이 타겟 기지국의 제어정보를 중계국으로부터 미리 획득하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and a method for a terminal for handover in a cell-based system to previously obtain control information of a target base station from a relay station.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 중계국 장치에 있어서, 인접한 기지국들의 방송 제어정보를 수신하는 수신기와, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하는 인코더와, 상기 네트워크 인코딩된 정보를 브로드캐스팅하기 위한 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a relay station apparatus in a cell-based system, a receiver for receiving broadcast control information of adjacent base stations, an encoder for network encoding the received broadcast control information, and And a transmitter for broadcasting network encoded information.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 단말 장치에 있어서, 서빙 기지국의 방송 제어정보를 저장하는 저장기와, 중계국으로부터 방송되는 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 수신기와, 상기 수신기로부터의 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 디코딩하여 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a terminal device in a cell-based system, comprising: a storage device for storing broadcast control information of a serving base station, a receiver for receiving network encoded information broadcast from a relay station, and a network encoding from the receiver. And a decoder which decodes the received information using broadcast control information of the serving base station and obtains broadcast control information of an adjacent base station.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 핸드오버 수행 장치에 있어서, 서빙 기지국과 인접 기지국의 방송 제어정보를 수신하며, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅하는 중계국과, 상기 서빙 기지국으로부터 수신된 방송 제어정보를 저장하며, 상기 중계국으로부터 수신되는 상기 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보로 디코딩하여 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, an apparatus for performing handover in a cell-based system includes: a relay station receiving broadcast control information of a serving base station and a neighboring base station, and network-encoding and broadcasting the received broadcast control information; And a terminal for storing broadcast control information received from the serving base station and decoding the network encoded information received from the relay station into broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of the neighboring base station. It is done.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 중계국의 통신 방법에 있어서, 인접한 기지국들의 방송 제어정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하는 과정과, 상기 네트워크 인코딩된 정보를 브로드캐스팅하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, a communication method of a relay station in a cell-based system, the method comprising the steps of receiving broadcast control information of adjacent base stations, network encoding the received broadcast control information, and the network encoded And broadcasting the information.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서, 서빙 기지국으로부터의 방송 제어정보를 수신하여 저장하는 과정과, 셀 중첩 지역으로 진입시, 중계국으로부터 방송되는 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 과정과, 상기 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 디코딩하여 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, in a communication method of a terminal in a cell-based system, a process of receiving and storing broadcast control information from a serving base station, and network encoded information broadcast from a relay station when entering a cell overlap region And decoding the network encoded information using broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of an adjacent base station.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 셀 기반의 시스템에서 핸드오버 수행 방법에 있어서, 중계국이, 서빙 기지국과 인접 기지국의 방송 제어정보를 수신하는 과정과, 상기 중계국이, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅하는 과정과, 단말이, 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 수신하여 저장하는 과정과, 셀 중첩 지역으로 진입시, 상기 단말이, 상기 중계국으로부터 상기 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 과정과, 상기 단말이, 상기 수신된 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보로 디코딩하여 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, in a method for performing handover in a cell-based system, a relay station receives broadcast control information of a serving base station and an adjacent base station, and the relay station receives the received broadcast control information. A process of broadcasting by network encoding, a process of receiving and storing broadcast control information of the serving base station, a process of receiving, by the terminal, the network encoded information from the relay station when entering a cell overlap region; And, by the terminal, decoding the received network encoded information into broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of the neighboring base station.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

이하 본 발명에서는 셀 기반의 시스템에서 핸드오버에 중계국을 이용하기 위한 방안에 대해 살펴보기로 한다. Hereinafter, a method for using a relay station for handover in a cell-based system will be described.

일반적으로, 단말은 서빙 기지국(serving BS)으로부터 주기적으로 방송되는 네이버 광고 메시지를 통해 주변 기지국들의 정보를 획득한다. 즉, 서빙 기지국은 광고 메시지를 통해 주변 기지국에서 제공 가능한 물리계층 프로파일(PHY Profile) 및 서비스 타입 등을 단말에 제공함으로써, 단말이 핸드오버 타겟 기지국을 결정하는데 참고할 수 있도록 한다. 한편, 핸드오버를 결정한 단말은 타겟 기지국으로 이동한후, 상기 타겟 기지국으로부터 방송되는 제어정보 메시지들(예 : DL-MAP, UL-MAP, DCD, UCD 등)을 수신하여 네트워크 재진입 절차에 필요한 정보를 획득하고, 이후 네트워크 재진입 절차를 완료한후 정상적인 데이터 통신을 수행한다. 특히, DCD(Downlink Channel Descriptor)메시지 및 UCD(Uplink Channel Descriptor)메시지는 실질적인 통신에 필요한 하향링크 및 상향링크 채널특성 정보를 포함하는 메시지로서, 단말이 타겟 기지국으로 접속하기 위해서 반드시 수신해야 한다.In general, the terminal obtains information of neighbor base stations through a neighbor advertisement message periodically broadcasted from a serving BS. That is, the serving base station provides a terminal with a physical layer profile (PHY Profile) and a service type that can be provided by neighboring base stations through an advertisement message, so that the terminal can refer to determining a handover target base station. After determining the handover, the UE moves to the target base station, and receives control information messages (eg, DL-MAP, UL-MAP, DCD, UCD, etc.) broadcast from the target base station to provide information necessary for the network re-entry procedure. Acquire and then perform normal data communication after completing network reentry procedure. In particular, a Downlink Channel Descriptor (DCD) message and an Uplink Channel Descriptor (UCD) message are messages including downlink and uplink channel characteristic information necessary for substantial communication, and must be received by the terminal in order to access the target base station.

이하, 본 발명은 두 기지국과 이동 단말이 정보를 교환함에 있어서 셀 중첩 지역에 위치하는 중계국을 이용해서 단말의 수신 효율을 높이는 방안에 대해 살펴본다. 또한, 타겟 기지국의 제어정보를 단말이 핸드오버하기 전 중계국으로부터 미리 획득하여 타겟 기지국과의 시그널링 절차를 단축시키는 방안에 대해 살펴보기로 한다. 또한, 중계국이 두 기지국의 제어정보를 단말로 전송함에 있어서 무선 자원의 효율적인 사용을 위해서 네트워크 인코딩(Network encoding) 기법을 접목하는 방안에 대해 살펴보도록 한다.Hereinafter, the present invention looks at a method of increasing the reception efficiency of a terminal by using a relay station located in a cell overlap area when two base stations and mobile terminals exchange information. In addition, a method of shortening a signaling procedure with the target base station by acquiring the control information of the target base station from the relay station before the terminal handovers will be described. In addition, when the RS transmits the control information of the two base stations to the UE, a scheme of incorporating a network encoding technique for efficient use of radio resources will be described.

이하 설명은 광대역 무선접속 통신시스템을 예로 설명하지만, 본 발명은 셀 기반의 통신시스템이라면 동일하게 적용될 수 있다.In the following description, a broadband wireless access communication system is described as an example, but the present invention may be equally applicable to a cell-based communication system.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 모델을 개략적으로 도시하고 있다.1 schematically illustrates a system model according to an embodiment of the invention.

도시된 바와 같이, 두 개의 셀들이 인접해 있는 환경을 가정하기로 한다. 제1셀을 관장하는 제1기지국(BS 1)은 제1단말(MS 1)과 통신 중이다. 또한, 제2셀을 관장하는 제2기지국(BS 2)은 제2단말(MS 2)과 통신 중이다. 상기 제1기지국의 셀 영역에 위치한 상기 제1단말은 상기 제1기지국으로부터 방송되는 제어정보 메시지(예 : UCD/DCD 메시지)를 수신하여 저장한다. 또한, 상기 제2기지국의 서비스 영역에 위치한 상기 제2단말은 상기 제2기지국으로부터 방송되는 제어정보 메시지를 수신하여 저장한다.As shown, it is assumed that an environment in which two cells are adjacent to each other. The first base station BS 1 that manages the first cell is in communication with the first terminal MS 1. In addition, the second base station BS 2 that manages the second cell is in communication with the second terminal MS 2. The first terminal located in the cell area of the first base station receives and stores a control information message (eg, a UCD / DCD message) broadcast from the first base station. In addition, the second terminal located in the service area of the second base station receives and stores a control information message broadcast from the second base station.

한편, 상기 제1기지국의 서비스 영역과 상기 제2기지국의 서비스 영역이 중첩되는 지역에 위치된 중계국(RN)은 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로부터 방송되는 제어정보 메시지를 수신하며, 상기 메시지내 제어정보를 네트워크 인코딩하여 방송(broadcasting)한다. Meanwhile, the relay station RN located in an area where the service area of the first base station overlaps with the service area of the second base station receives a control information message broadcast from the first base station and the second base station. Broadcast by broadcasting my control information.

이하, 상기 제1단말이 상기 제2기지국의 셀로 이동하는 핸드오버 상황을 가정하기로 한다. 상기 제1단말이 상기 제1기지국의 서비스 영역을 벗어나 셀 중첩 영역이 도달할 경우, 상기 제1단말은 상기 중계국에서 방송되는 네트워크 인코딩 정보를 수신하게 된다. 상기 네트워크 인코딩 정보는 제1기지국의 제어정보(A)와 상기 제2기지국의 제어정보(B)를 배타적 논리합(XOR : exclusive or)한 것이다. 따라서, 상기 제1단말은 미리 저장하고 있는 상기 제1기지국의 제어정보(A)를 가지고 상기 네트워크 인코딩 정보를 디코딩하여 상기 제2기지국의 제어정보를 획득한다. 그리고, 상기 제1단말은 이렇게 획득된 제어정보를 이용해서 상기 타겟 기지국으로의 접속을 시도한다. 즉, 타겟 기지국과의 핸드오버 절차에 필요한 제어정보를 미리 획득함으로써, 타겟 기지국과의 시그널링 절차를 단축시킬 수 있다.Hereinafter, assume a handover situation in which the first terminal moves to a cell of the second base station. When the first terminal arrives out of the service area of the first base station and the cell overlap region arrives, the first terminal receives network encoding information broadcast from the relay station. The network encoding information is an exclusive OR of the control information A of the first base station and the control information B of the second base station. Accordingly, the first terminal obtains control information of the second base station by decoding the network encoding information with the control information A of the first base station previously stored. The first terminal attempts to access the target base station using the control information thus obtained. That is, by acquiring control information necessary for the handover procedure with the target base station in advance, the signaling procedure with the target base station can be shortened.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 신호 전달 과정을 설명하고 있다.2 illustrates a signal transmission process of an RS in a cell based system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 제1단계에서 상기 중계국은 인접한 두 기지국들(BS A, BS B)로부터 방송되는 제어정보를 수신하여 네트워크 인코딩한다. 이후, 제2단계에서 상기 중계국은 상기 네트워크 인코딩된 정보를 자신의 커버리지(coverage)내에 브로드캐스팅한다. 여기서, 상기 제1단계 및 제2단계는 시간 구간으로 구분될 수 있고, 다른 예로 주파수 대역으로 구분될 수도 있다. 또한, 상기 중계국은 상기 두 기지국들의 제어정보를 동일한 시간 구간에서 수신할 수 있고, 다른 예로 다른 시간 구간에서 수신할 수도 있다. 즉, 상기 두 기지국들과 상기 중계국간 통신은 규정된 프레임 구조에 기반하며, 본 발명에서는 중계국이 인접한 기지국들의 제어정보를 모두 수신하는 것으로 가정하기로 한다.As shown, in the first step, the RS receives the control information broadcast from two adjacent BSs BS A and BS B and network encodes it. Then, in a second step, the relay station broadcasts the network encoded information into its coverage. Here, the first step and the second step may be divided into time periods, or may be divided into frequency bands as another example. In addition, the RS may receive control information of the two base stations in the same time interval, or may receive it in another time interval as another example. That is, the communication between the two base stations and the relay station is based on a prescribed frame structure, and it is assumed in the present invention that the relay station receives all control information of neighboring base stations.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 인코딩 개념을 설명하고 있다.3 illustrates a network encoding concept according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제1기지국(10)으로부터 방송되는 제어정보를 'A'라 하고, 제2기지국(20)으로부터 방송되는 제어정보를 'B'로 가정한다. 단말(30)이 상기 제1기지국(10)의 서비스 영역에 위치했을 때, 상기 단말(30)은 31단계에서 상기 제1기지국(10)으로부터 수신되는 신호를 전처리하여 기저대역 데이터로 변환한다. 그리고, 상기 단말(30)은 32단계에서 상기 기저대역 데이터를 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 제어정보(A)를 복원하고, 33단계에서 상기 복원된 제어정보(A)를 메모리에 저장한다.Referring to FIG. 3, it is assumed that control information broadcast from the first base station 10 is 'A' and control information broadcast from the second base station 20 is 'B'. When the terminal 30 is located in the service area of the first base station 10, the terminal 30 converts the signal received from the first base station 10 into baseband data in step 31. In operation 32, the terminal 30 demodulates and decodes the baseband data to restore control information A. In operation 33, the terminal 30 stores the restored control information A in a memory. do.

한편, 상기 제1기지국(10)의 서비스 영역과 상기 제2기지국(20)의 서비스 영역에 중첩되는 지역에 위치된 중계국(40)은 상기 제1기지국(10)의 방송 신호와 상기 제2기지국(20)의 방송 신호를 모두 수신한다. 즉, 상기 중계국(40)은 41단계에서 상기 제1기지국(10)으로부터 수신되는 신호를 전처리하여 기저대역 데이터로 변환하고, 42단계에서 상기 기저대역 데이터를 복조 및 복호하여 제어정보(A)를 복원한다. 한편, 상기 중계국(40)은 43단계에서 제2기지국(20)으로부터 수신되는 신호를 전처리하여 기저대역 데이터로 변환하고, 44단계에서 상기 기저대역 데이터를 복조 및 복호하여 제어정보(B)를 복원한다.Meanwhile, the relay station 40 located in an area overlapping the service area of the first base station 10 and the service area of the second base station 20 is the broadcast signal of the first base station 10 and the second base station. All of the broadcast signals of 20 are received. That is, the RS 40 preprocesses the signal received from the first base station 10 to baseband data in step 41, and demodulates and decodes the baseband data in step 42 to obtain control information A. Restore In step 43, the RS 40 pre-processes the signal received from the second base station 20 to convert it to baseband data, and in step 44, demodulates and decodes the baseband data to restore control information B. do.

이와 같이, 두 기지국들로부터 방송 제어정보가 모두 수신되면, 상기 중계국(40)은 45단계에서 상기 제어정보(A)와 상기 제어정보(B)를 네트워크 인코딩한다. 그리고, 상기 중계국(40)은 46단계에서 상기 네트워크 인코딩된 정보를 부호(encoding) 및 복조(modulation)하고, 47단계에서 후처리하여 브로드캐스팅한다.As such, when both broadcast control information is received from both base stations, the RS 40 network-encodes the control information A and the control information B in step 45. In step 46, the RS 40 encodes and demodulates the network-encoded information, and in step 47, post-processes and broadcasts the network-encoded information.

한편, 상기 단말(30)이 셀 중첩 지역으로 이동할 경우, 상기 단말(30)은 상기 중계국(40)으로부터 방송되는 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 상기 단말(30)은 34단계에서 상기 중계국(40)으로부터 수신되는 신호를 전처리하여 기저대역 데이터로 변환하고, 35단계에서 상기 기저대역 데이터를 복조 및 복호하여 상기 네트워크 인코딩된 정보(A+B)를 복원한다. 그리고, 상기 단말(30)은 36단계에서 상기 네트워크 인코딩된 정보를 미리 저장하고 있는 상기 제1기지국의 제어정보(A)로 네트워크 디코딩하여 상기 제2기지국(20)의 제어정보(B)를 획득한다. 이렇게 획득된 제2기지국(20)의 제어정보는 상기 단말(30)이 핸드오버 후 상기 제2기지국(20)으로 접속할 때 사용된다.Meanwhile, when the terminal 30 moves to the cell overlap region, the terminal 30 may receive information broadcast from the relay station 40. Accordingly, the terminal 30 converts the signal received from the RS 40 into baseband data in step 34, and demodulates and decodes the baseband data in step 35 to perform the network encoded information (A +). Restore B). In operation 36, the terminal 30 network decodes the control information A of the first base station that stores the network-encoded information in advance to obtain the control information B of the second base station 20. do. The obtained control information of the second base station 20 is used when the terminal 30 connects to the second base station 20 after the handover.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 구성을 도시하고 있다.4 illustrates a configuration of a relay station in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 중계국은 듀플렉서(400), RF수신기(402), OFDM복조기(404), 복조기(406), 복호기(408), 정보 저장기(410), 네트워크 인코더(412), 부호기(414), 변조기(416), OFDM변조기(418), RF송신기(420)를 포함한다. 이하 설명은 TDD(Time Division Duplexing)-OFDMA 시스템을 가정하여 살펴보기로 한다. 하지만, 본 발명은 FDD(Frequency Division Duplexing)-OFDMA 시스템, TDD와 FDD를 함께 사용하는 하이브리드 시스템 등 듀플렉싱 방식에 상관없이 용이하게 적용될 수 있다.As shown, the relay station includes a duplexer 400, an RF receiver 402, an OFDM demodulator 404, a demodulator 406, a decoder 408, an information store 410, a network encoder 412, an encoder 414. ), A modulator 416, an OFDM modulator 418, and an RF transmitter 420. Hereinafter, a description will be made on the assumption of a time division duplexing (OFD) -OFDMA system. However, the present invention can be easily applied regardless of a duplexing scheme such as a frequency division duplexing (FDD) -OFDMA system and a hybrid system using TDD and FDD together.

도 4를 참조하면, 먼저 듀플렉서(400)는 듀플렉싱 방식에 따라 안테나로부터의 수신신호를 RF수신기(402)로 제공하고, RF송신기(420)로부터의 송신신호를 안테나로 제공한다. RF수신기(402)는 혼합기, 국부발진기, 필터 등의 구성들을 포함하며, 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역의 아날로그 신호를 디지털 샘플 데이터로 변환하여 출력한다.Referring to FIG. 4, the duplexer 400 first provides a reception signal from an antenna to the RF receiver 402 and a transmission signal from the RF transmitter 420 to the antenna according to the duplexing scheme. The RF receiver 402 includes a mixer, a local oscillator, a filter, and the like, and converts a signal of a radio frequency (RF) band received through an antenna into a baseband signal, and converts the baseband analog signal into digital sample data. Convert to and print it out.

OFDM복조기(404)는 상기 RF수신기(402)로부터의 신호를 OFDM복조하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다. 여기서, 상기 OFDM복조는 CP 제거, FFT(Fast Fourier Transform) 연산 등을 포함하는 의미이다. The OFDM demodulator 404 OFDM demodulates the signal from the RF receiver 402 and outputs data in a frequency domain. In this case, the OFDM demodulation means a CP removal, a Fast Fourier Transform (FFT) operation, or the like.

복조기(406)는 상기 OFDM복조기(404)로부터의 주파수 영역에 데이터에서 제1기지국의 데이터 및 제2기지국의 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터들 각각을 미리 정해진 방식으로 복조(demodulation)하여 출력한다. 도 1과 같은 환경을 가정할 때, 인접한 두 개의 기지국들로부터 동시에 신호를 수신하는 것으로 가정한 것이다. 복호기(408)는 상기 복조기(406)로부터의 데이터들 각각을 미리 정해진 방식으로 채널 복호(decoding)하여 인접한 두 개의 기지국들의 제어정보들(A와 B)을 복원한다. The demodulator 406 extracts data of the first base station and data of the second base station from the data in the frequency domain from the OFDM demodulator 404, and demodulates each of the extracted data in a predetermined manner and outputs the demodulated data. do. Assuming the environment as shown in FIG. 1, it is assumed that signals are simultaneously received from two adjacent base stations. The decoder 408 channel decodes each of the data from the demodulator 406 in a predetermined manner to restore control information A and B of two adjacent base stations.

정보 저장기(410)는 상기 복호기(408)로부터의 제1 및 제2 기지국의 제어정보를 저장하며, 소정 시점에 상기 저장된 두 기지국들의 제어정보들을 네트워크 인코더(412)로 제공한다. The information storage unit 410 stores control information of the first and second base stations from the decoder 408, and provides control information of the stored two base stations to the network encoder 412 at a predetermined time.

상기 네트워크 인코더(412)는 상기 정보 저장기(410)로부터의 제1기지국의 제어정보(A)와 상기 제2기지국의 제어정보(B)를 네트워크 인코딩하여 출력한다. 여기서, 상기 네트워크 인코딩 방식으로 배타적 논리합(XOR) 방식을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 두 개의 제어정보들의 사이즈가 서로 상이할 수 있는데, 이런 경우 작은 크기의 제어정보에 대해서 필요한 사이즈만큼 제로(zero)를 패딩(padding)하여 배타적 논리합을 수행할 수 있다.The network encoder 412 network-encodes the control information A of the first base station and the control information B of the second base station from the information store 410. In this case, an exclusive OR (XOR) method may be used as the network encoding method. In this case, the sizes of the two control information may be different from each other. In this case, an exclusive logical OR may be performed by padding zero as much as necessary for the small size of the control information.

부호기(414)는 상기 네트워크 인코더(412)로부터의 네트워크 인코딩된 정보를 미리 정해진 방식으로 채널 부호화하여 출력한다. 예를 들어, 상기 부호기(414)는 길쌈부호기, 터보부호기, LDPC(Low Density Parity Check)부호기, CTC(Convolutional Turbo Code)부호기 등이 될 수 있다. The encoder 414 channel-codes and outputs network encoded information from the network encoder 412 in a predetermined manner. For example, the encoder 414 may be a convolutional encoder, a turbo encoder, a low density parity check (LDPC) encoder, a convolutional turbo code (CTC) encoder, or the like.

변조기(416)는 상기 부호기(414)로부터의 채널 부호화된 데이터를 소정 방식으로 변조하여 출력한다. 예를들어, 상기 변조기(416)는 QPSK(quadrature phase shift keying), 16QAM(quadrature amplitude modulation), 32QAM 등과 같은 변조방식을 사용할 수 있다.The modulator 416 modulates and outputs the channel coded data from the encoder 414 in a predetermined manner. For example, the modulator 416 may use a modulation scheme such as quadrature phase shift keying (QPSK), quadrature amplitude modulation (16QAM), 32QAM, or the like.

OFDM변조기(418)는 상기 변조기(416)로부터의 데이터를 OFDM변조하여 시간영역의 샘플데이터를 발생한다. 여기서, 상기 OFDM변조는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산, CP(Cyclic Prefix) 삽입 등을 포함하는 의미이다. The OFDM modulator 418 OFDM modulates the data from the modulator 416 to generate sample data in the time domain. In this case, the OFDM modulation includes an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) operation, Cyclic Prefix (CP) insertion, and the like.

RF송신기(420)는 상기 OFDM변조기(418)로부터의 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 기저대역 아날로그 신호를 RF대역의 신호로 변환하여 상기 듀플렉서(400)를 통해 안테나로 출력한다. The RF transmitter 420 converts sample data from the OFDM modulator 418 into an analog signal, converts a baseband analog signal into a signal of an RF band, and outputs the signal to the antenna through the duplexer 400.

이와 같이, 중계국은 인접한 기지국들로부터 방송되는 제어정보들을 수신하고, 상기 수신된 제어정보들을 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅한다. 이와 같이, 네트워크 인코딩되는 정보는 기지국에서 방송되는 제어정보라면 어느 것이든 가능하며, 예를 들어 단말의 네트워크 진입에 필요한 UCD/DCD 정보일 수 있다.In this way, the relay station receives control information broadcasted from adjacent base stations, and network-encodes and broadcasts the received control information. As such, the network-encoded information may be any control information broadcast from the base station, and may be, for example, UCD / DCD information required for network entry of the terminal.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 단말의 구성을 도시하고 있다.5 illustrates a configuration of a terminal in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

본 발명과 관련된 구성 위주로 도시한 것으로, RF수신기(500), OFDM복조기(502), 복조기(504), 복호기(506), 서빙 기지국 정보 저장기(508) 및 네트워크 디코더(510)를 포함하여 구성된다.The configuration mainly related to the present invention includes an RF receiver 500, an OFDM demodulator 502, a demodulator 504, a decoder 506, a serving base station information storage unit 508, and a network decoder 510. do.

도 5를 참조하면, 먼저 서빙 기지국 정보 저장기(508)는 서빙 기지국으로부터 수신된 제어정보(A)를 저장한다. 단말이 상기 서빙 기지국의 서비스 영역을 벗어나 셀 중첩 지역으로 이동하면 중계국의 방송 신호를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 5, first, the serving base station information storage unit 508 stores control information A received from the serving base station. When the terminal moves out of the service area of the serving base station to the cell overlap area, it may receive a broadcast signal of the relay station.

RF수신기(500)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 상기 기저대역의 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. OFDM복조기(502)는 상기 RF수신기(500)로부터의 신호를 OFDM복조하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다. 여기서, 상기 OFDM복조는 CP 제거, FFT(Fast Fourier Transform) 연산 등을 포함하는 의미이다. The RF receiver 500 converts a signal of an RF band received through an antenna into a baseband signal, and converts the baseband analog signal into digital sample data and outputs the converted digital signal. The OFDM demodulator 502 OFDM demodulates the signal from the RF receiver 500 and outputs data in a frequency domain. In this case, the OFDM demodulation means a CP removal, a Fast Fourier Transform (FFT) operation, or the like.

복조기(504)는 상기 OFDM복조기(502)로부터의 주파수 영역에 데이터에서 중계국의 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 미리 정해진 방식으로 복조(demodulation)하여 출력한다. 복호기(506)는 상기 복조기(504)로부터의 데이터를 미리 정해진 방식으로 채널 복호(decoding)하여 네트워크 인코딩된 정보를 복원한다.The demodulator 504 extracts data of the relay station from the data in the frequency domain from the OFDM demodulator 502, demodulates the extracted data in a predetermined manner, and outputs the demodulated data. The decoder 506 channel decodes the data from the demodulator 504 in a predetermined manner to recover network encoded information.

상기 네트워크 디코더(510)는 상기 네트워크 인코딩된 정보(A+B)를 미리 알고 있는 서빙 기지국의 제어정보(A)로 네트워크 디코딩하여 타겟 기지국의 제어정보(B)를 복원한다. 이렇게 획득된 타겟 기지국의 제어정보는 상기 단말이 상기 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 때 또는 핸드오버 후 사용될 수 있다.The network decoder 510 restores the control information B of the target base station by network decoding the network encoded information A + B into the control information A of the serving base station. The control information of the target base station thus obtained may be used when the terminal performs a handover to the target base station or after the handover.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시스템에서 서빙 기지국, 단말, 중계국, 타겟 기지국 간의 신호 흐름을 도시하고 있다.6 illustrates a signal flow between a serving base station, a terminal, a relay station, and a target base station in a system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 서빙 기지국(60)은 601단계에서 제어정보(A)를 브로드캐스팅한다. 셀 영역내 단말 및 중계국은 상기 브로드캐스팅되는 제어정보(A)를 수신할수 있다. 즉, 단말(61)이 상기 서빙 기지국(60)의 서비스 영역에 있다고 가정할 경우, 상기 단말(61)은 상기 제어정보(A)를 수신하여 저장한다. 이후, 단말(61)이 상기 서빙 기지국(60)의 서비스 영역을 벗어나 타겟 기지국(63)으로 핸드오버하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. Referring to FIG. 6, the serving base station 60 broadcasts control information A in step 601. The terminal and the relay station in the cell area may receive the broadcasted control information (A). That is, when the terminal 61 is in the service area of the serving base station 60, the terminal 61 receives and stores the control information (A). Subsequently, the case in which the terminal 61 hands over to the target base station 63 outside the service area of the serving base station 60 will be described.

한편, 상기 타겟 기지국은 603단계에서 제어정보(B)를 서비스 영역으로 브로드캐스팅한다. 이때, 상기 단말(61)과 상기 중계국(62)은 상기 브로드개스팅되는 제어정보(B)를 수신할 수 있다. 여기서, 셀 경계에 위치된 상기 단말(61)은 상기 중계국(62)과 달리 기지국과의 링크품질(LOS(line of sight) 등)이 보장되지 않기 때문에, 기지국으로부터 브로드캐스팅되는 제어정보를 제대로 수신할 수 없다. 따라서, 상기 중계국(62)이 이러한 제어정보를 릴레이 전송한다.In operation 603, the target base station broadcasts the control information B to the service area. At this time, the terminal 61 and the relay station 62 may receive the broadcasted control information (B). Here, unlike the relay station 62, the terminal 61 located at the cell boundary does not guarantee a link quality (line of sight, etc.) with the base station, and thus properly receives control information broadcast from the base station. Can not. Thus, the relay station 62 relays this control information.

상기 서빙 기지국(60)과 상기 타겟 기지국(63)으로부터 제어정보가 수신되면, 상기 중계국(62)은 605단계에서 상기 수신된 두 개의 제어정보들을 네트워크 인코딩하고, 607단계에서 상기 네트워크 인코딩된 정보(A+B)를 브로드캐스팅한다.When control information is received from the serving base station 60 and the target base station 63, the RS 62 network-encodes the received two control information in step 605, and in step 607 the network-encoded information ( Broadcast A + B).

그러면, 상기 단말(61)은 609단계에서 상기 중계국(62)으로부터 수신되는 상기 네트워크 인코딩된 정보를 미리 저장하고 있는 상기 서빙 기지국(60)의 제어정보(A)를 이용해서 디코딩하여 상기 타겟 기지국(63)의 제어정보(B)를 획득한다. In step 609, the terminal 61 decodes the network-encoded information received from the relay station 62 by using the control information A of the serving base station 60 which previously stores the network-encoded information. 63, control information B is obtained.

이후, 상기 단말(61)은 611단계에서 핸드오버를 최종 결정하고, 613단계에서 상기 획득된 제어정보(B)를 이용해서 상기 타겟 기지국(63)과 네트워크 재진입 절 차를 수행한다. 이와 같이, 핸드오버하기 전에 미리 타겟 기지국(63)이 획득할 수 있으므로, 핸드오버후 단말(61)과 타겟 기지국(63) 사이의 시그널링 절차를 단축시킬 수 있다.Thereafter, the terminal 61 finally determines a handover in step 611, and performs a network re-entry procedure with the target base station 63 using the obtained control information (B) in step 613. As described above, since the target base station 63 may acquire before handover, the signaling procedure between the terminal 61 and the target base station 63 may be shortened after the handover.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 중계국의 동작 절차를 도시하고 있다.7 illustrates an operation procedure of a relay station in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저 중계국은 701단계에서 인접한 두 기지국들로부터 신호를 수신한다. 여기서, 단말이 상기 두 기지국 사이를 핸드오버하는 것으로 가정하고, 하나의 기지국을 서빙 기지국으로 그리고 나머지 기지국을 타겟 기지국으로 명하기로 한다.Referring to FIG. 7, the RS receives a signal from two adjacent BSs in step 701. Here, it is assumed that the terminal hands over between the two base stations, and one base station is designated as the serving base station and the other base station as the target base station.

상기 두 기지국들로부터 신호가 수신되면, 상기 중계국은 703단계에서 상기 수신된 신호에서 상기 서빙 기지국의 제어정보(A)와 상기 타겟 기지국의 제어정보(B)를 추출한다. 그리고, 상기 중계국은 705단계에서 상기 추출된 제어정보(A)와 제어정보(B)를 네트워크 인코딩하고, 707단계에서 상기 네트워크 인코딩된 정보를 자신의 서비스 영역으로 브로드캐스팅한다.When a signal is received from the two base stations, the RS extracts the control information A of the serving base station and the control information B of the target base station from the received signal in step 703. In step 705, the RS performs network encoding on the extracted control information A and control information B. In step 707, the RS broadcasts the network encoded information to its service area.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.8 illustrates an operation procedure of a terminal in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 단말은 801단계에서 서빙 기지국으로부터 신호를 수신하고, 803단계에서 상기 수신된 신호에서 상기 서빙 기지국의 제어정보(A)를 추출하 여 저장한다. 여기서, 상기 제어정보는 기지국에서 방송되는 제어정보로서, 일 예로 UCD/DCD 정보일수 있다.Referring to FIG. 8, the terminal receives a signal from the serving base station in step 801, and extracts and stores the control information A of the serving base station from the received signal in step 803. Here, the control information is control information broadcast from the base station, and may be, for example, UCD / DCD information.

이후, 상기 서빙 기지국의 서비스 영역을 벗어나 타겟 기지국으로 이동하는 경우, 상기 단말은 805단계에서 셀 중첩 지역에서 중계국으로부터 방송되는 신호를 수신한다. 상기 중계국의 신호가 수신되면, 상기 단말은 807단계에서 상기 수신된 중계국의 신호에서 네트워크 인코딩된 정보(A+B)를 추출하여 저장한다.Thereafter, when the mobile station moves out of the service area of the serving base station to the target base station, the terminal receives a signal broadcast from the relay station in the cell overlap region in step 805. When the signal of the relay station is received, the terminal extracts and stores network encoded information (A + B) from the signal of the received relay station in step 807.

그리고, 상기 단말은 809단계에서 상기 네트워크 인코딩된 정보를 미리 저장하고 있는 상기 서빙 기지국의 제어정보(A)를 이용해 디코딩하여 상기 타겟 기지국의 제어정보(B)를 획득하고, 811단계에서 상기 타겟 기지국의 제어정보(B)를 메모리에 저장한다.In step 809, the terminal decodes the control information A of the serving base station, which previously stores the network encoded information, to obtain control information B of the target base station. In step 811, the target base station is obtained. Control information (B) is stored in the memory.

이후, 상기 단말은 813단계에서 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 최종 결정하고, 815단계에서 상기 타겟 기지국의 제어정보(B)를 이용해서 상기 타겟 기지국과 네트워크 재진입 절차를 수행한다.In step 813, the terminal finally determines a handover to the target base station, and performs a network re-entry procedure with the target base station using the control information (B) of the target base station (815).

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 셀 기반의 시스템에서 공간 재사용도(spatial reuse) 개념을 적용한 중계국 배치의 예들을 보여준다.9 shows examples of relay station arrangement to which the concept of spatial reuse is applied in a cell-based system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 중계국이 신호를 전송할 때, 인접 채널(co-channel)간의 간섭을 줄이기 위해서는 공간 재사용도 개념을 이용한 배치가 필요하다. 도 9는 공간 재사용도가 2,3,6 일 때의 중계국 배치를 나타낸 것으로, 동일한 숫자의 중계국은 동일한 자원을 사용해서 신호를 전송할 수 있고 서로 인접해 있는 중계국들은 서로 다른 자원을 사용하여 신호를 전송한다. 공간 재사용도 팩터(factor)가 증가할수록 한정된 자원을 보다 많이 분할해야 하지만, 특정 자원을 공유하는 중계국이 줄어들기 때문에 중계국간 간섭을 줄일 수 있다.When the RS according to the present invention transmits a signal, it is necessary to use a spatial reuse concept to reduce interference between adjacent channels. 9 shows the arrangement of relay stations when the spatial reuse is 2, 3, 6, where the same number of relay stations can transmit signals using the same resources, and adjacent relay stations use different resources to provide signals. send. The spatial reuse factor must be further divided into more limited resources, but the number of relay stations sharing a particular resource is reduced, thereby reducing the interference between the relay stations.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 상술한 실시예는 핸드오버 상황을 위주로 설명하고 있지만, 핸드오버 상황은 하나의 예로서 중계국은 핸드오버 상황에서 필요한 메시지뿐만 아니라 다른 종류의 메시지도 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅할 수 있다. 또한, 중계국에서 방송되는 제어정보는 UCD/DCD 정보 뿐만 아니라 다른 제어정보(예 : 상향링크 제어영역(CQI채널, ACK채널 등) 자원할당정보)일 수 있다. 만일, 중계국에서 인접 기지국들의 자원 할당 정보(MAP정보 정보)를 네트워크 인코딩하여 전송할 경우, 단말은 상기 인접 기지국들의 자원 할당 상태를 이용해서 소프트 핸드오버(또는 FBSS(Fast Base Station Switching) 타겟 기지국을 결정할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Although the above-described embodiment has been described mainly for the handover situation, the handover situation is one example, and the relay station may network-encode and broadcast not only the messages required in the handover situation but also other types of messages. In addition, the control information broadcast from the relay station may be not only UCD / DCD information but also other control information (eg, resource allocation information of an uplink control region (CQI channel, ACK channel, etc.)). If the RS transmits network allocation resource allocation information (MAP information information) of neighbor BSs, the UE determines a soft handover (or fast base station switching (FBSS) target BS using the resource allocation state of the neighbor BSs. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 중계국을 이용하여 핸드오버 상황에 놓인 단말에게 손실 없이 두 기지국들의 정보를 전송할 수 있는 이점이 있다. 더불어, 네트워크 인코딩 기법을 활용하여 보다 적은 무선 자원을 사용하여 신호를 전송할 수 있는 이점이 있다. 또한, 단말이 핸드오버 하기 전에 타겟 기지국의 정보를 획득할 수 있으므로, 타겟 기지국과의 시그널링 절차를 최소화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage that it is possible to transmit the information of the two base stations without loss to the terminal in the handover situation using the relay station. In addition, there is an advantage in that a signal can be transmitted using less radio resources by using a network encoding technique. In addition, since the terminal may acquire the information of the target base station before the handover, there is an advantage that the signaling procedure with the target base station can be minimized.

Claims (32)

셀 기반의 시스템에서 중계국 장치에 있어서,In a relay station apparatus in a cell-based system, 인접한 기지국들의 방송 제어정보를 수신하는 수신기와,A receiver for receiving broadcast control information of adjacent base stations; 상기 수신된 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산하여 네트워크 인코딩하는 인코더와,An encoder for network encoding the received broadcast control information by performing an exclusive OR (XOR); 상기 네트워크 인코딩된 정보를 브로드캐스팅하기 위한 송신기를 포함하며,A transmitter for broadcasting the network encoded information, 상기 인접 기지국들의 방송 제어정보는 핸드오버하는 단말의 네트워크 재진입에 필요한 정보이거나, UCD(Uplink Channel Descriptor) 및 DCD(Downlink Channel Descriptor) 정보인 것을 특징으로 하는 장치.The broadcast control information of the neighbor base stations is information necessary for network re-entry of the handover terminal, or uplink channel descriptor (UCD) and downlink channel descriptor (DCD) information, characterized in that the information. 제1항에 있어서, 상기 수신기는,The method of claim 1, wherein the receiver, 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 신호로 변환하는 RF수신기와,An RF receiver for converting a radio frequency (RF) signal received through an antenna into a baseband signal; 상기 RF수신기로부터의 신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)복조하여 주파수 영역의 데이터를 발생하는 OFDM복조기와,An OFDM demodulator for generating data in a frequency domain by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulation of the signal from the RF receiver; 상기 OFDM복조기로부터의 주파수 영역의 데이터에서 상기 인접 기지국들의 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 복조하는 복조기와,A demodulator for extracting data of the adjacent base stations from data in the frequency domain from the OFDM demodulator and demodulating the extracted data; 상기 복조기로부터의 데이터를 복호하여 인접 기지국들의 방송 제어정보를 복원하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And a decoder which decodes data from the demodulator and restores broadcast control information of neighboring base stations. 제1항에 있어서, 상기 송신기는,The method of claim 1, wherein the transmitter, 상기 네트워크 인코딩된 정보를 부호하기 위한 부호기와,An encoder for encoding the network encoded information; 상기 부호기로부터의 데이터를 변조하기 위한 복조기와,A demodulator for modulating data from the encoder; 상기 변조기로부터의 데이터를 OFDM변조하여 시간영역의 데이터를 생성하는 OFDM변조기와,An OFDM modulator for generating data in a time domain by OFDM modulating the data from the modulator; 상기 OFDM변조기로부터의 데이터를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 RF송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And an RF transmitter converting the data from the OFDM modulator into an RF signal and transmitting the RF signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 셀 기반의 시스템에서 단말 장치에 있어서,In a terminal device in a cell-based system, 서빙 기지국의 방송 제어정보를 저장하는 저장기와,A storage unit for storing broadcast control information of the serving base station; 중계국으로부터 방송되는 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 수신기와,A receiver for receiving network encoded information broadcast from a relay station; 상기 수신기로부터의 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 디코딩하여 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 디코더를 포함하며,A decoder for decoding network encoded information from the receiver using broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of an adjacent base station, 상기 네트워크 인코딩된 정보는 인접 기지국들의 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산하여 생성된 정보이며, The network encoded information is information generated by performing an exclusive OR operation on broadcast control information of neighbor BSs. 상기 방송 제어정보는 네트워크 재진입에 필요한 정보이거나, UCD(Uplink Channel Descriptor) 및 DCD(Downlink Channel Descriptor) 정보인 것을 특징으로 하는 장치.The broadcast control information is information necessary for network re-entry, characterized in that the uplink channel descriptor (UCD) and downlink channel descriptor (DCD) information. 제7항에 있어서, 상기 수신기는,The method of claim 7, wherein the receiver, 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 신호로 변환하는 RF수신기와,An RF receiver for converting a radio frequency (RF) signal received through an antenna into a baseband signal; 상기 RF수신기로부터의 신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)복조하여 주파수 영역의 데이터를 발생하는 OFDM복조기와,An OFDM demodulator for generating data in a frequency domain by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulation of the signal from the RF receiver; 상기 OFDM복조기로부터의 주파수 영역의 데이터에서 상기 중계국의 데이터를 추출하고, 상기 추출된 데이터를 복조하는 복조기와,A demodulator for extracting data of the RS from the frequency domain data from the OFDM demodulator and demodulating the extracted data; 상기 복조기로부터의 데이터를 복호하여 상기 네트워크 인코딩된 정보를 복 원하는 복호기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And a decoder for decoding the data from the demodulator and for decoding the network encoded information. 삭제delete 삭제delete 셀 기반의 시스템에서 핸드오버 수행 장치에 있어서,An apparatus for performing handover in a cell-based system, 서빙 기지국과 인접 기지국의 방송 제어정보를 수신하며, 상기 수신된 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산으로 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅하는 중계국과,A relay station receiving broadcast control information of a serving base station and a neighboring base station, and broadcasting the received broadcast control information by network encoding by an exclusive OR operation; 상기 서빙 기지국으로부터 수신된 방송 제어정보를 저장하며, 상기 중계국으로부터 수신되는 상기 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보로 디코딩하여 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 단말을 포함하며,A terminal for storing broadcast control information received from the serving base station, decoding the network encoded information received from the relay station into broadcast control information of the serving base station, and obtaining broadcast control information of the neighboring base station; 상기 네트워크 인코딩된 정보는 인접 기지국들의 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산하여 생성된 정보이며, The network encoded information is information generated by performing an exclusive OR operation on broadcast control information of neighbor BSs. 상기 방송 제어정보는 네트워크 재진입에 필요한 정보이거나, UCD(Uplink Channel Descriptor) 및 DCD(Downlink Channel Descriptor) 정보인 것을 특징으로 하는 장치.The broadcast control information is information necessary for network re-entry, characterized in that the uplink channel descriptor (UCD) and downlink channel descriptor (DCD) information. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 인접 기지국으로 핸드오버하는 경우, 상기 단말은, 상기 인접 기지국의 제어정보를 이용해서 네트워크 재진입 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.In the case of handover to the neighboring base station, the terminal performs a network re-entry procedure using the control information of the neighboring base station. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 셀 기반의 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,In a communication method of a terminal in a cell-based system, 서빙 기지국으로부터의 방송 제어정보를 수신하여 저장하는 과정과,Receiving and storing broadcast control information from a serving base station; 셀 중첩 지역으로 진입시, 중계국으로부터 방송되는 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 과정과,Receiving network encoded information broadcast from a relay station when entering a cell overlap region; 상기 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 디코딩하여 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 과정을 포함하며,Decoding the network encoded information using broadcast control information of the serving base station to obtain broadcast control information of an adjacent base station, 상기 네트워크 인코딩된 정보는 인접 기지국들의 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산하여 생성된 정보이며,The network encoded information is information generated by performing an exclusive OR operation on broadcast control information of neighbor BSs. 상기 방송 제어정보는 네트워크 재진입에 필요한 정보이거나, UCD(Uplink Channel Descriptor)정보, DCD(Downlink Channel Descriptor) 정보 및 MAP정보 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법.The broadcast control information is information required for network reentry, or at least one of uplink channel descriptor (UCD) information, downlink channel descriptor (DCD) information and MAP information. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 인접 기지국으로 핸드오버하는 경우, 상기 획득된 인접 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And performing a network re-entry procedure using the obtained broadcast control information of the neighboring base station when handing over to the neighboring base station. 제16항에 있어서, 상기 수신 과정은,The method of claim 16, wherein the receiving process, 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency)신호를 기저대역 신호로 변환하는 과정과,Converting a radio frequency (RF) signal received through an antenna into a baseband signal; 상기 기저대역 신호를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)복조하여 주파수 영역의 데이터를 생성하는 과정과,Generating data in a frequency domain by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulation of the baseband signal; 상기 주파수 영역의 데이터에서 상기 중계국의 데이터를 추출하는 과정과,Extracting data of the relay station from the data of the frequency domain; 상기 추출된 데이터를 복조 및 복호하여 상기 네트워크 인코딩된 정보를 복원하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And demodulating and decoding the extracted data to restore the network encoded information. 삭제delete 삭제delete 셀 기반의 시스템에서 핸드오버 수행 방법에 있어서,In a method for performing handover in a cell-based system, 중계국이, 서빙 기지국과 인접 기지국의 방송 제어정보를 수신하는 과정과,Receiving, by the relay station, broadcast control information of the serving base station and the adjacent base station; 상기 중계국이, 상기 수신된 방송 제어정보들을 네트워크 인코딩하여 브로드캐스팅하는 과정과,Broadcasting, by the relay station, by network encoding the received broadcast control information; 단말이, 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보를 수신하여 저장하는 과정과,Receiving and storing, by the terminal, broadcast control information of the serving base station; 셀 중첩 지역으로 진입 시, 상기 단말이, 상기 중계국으로부터 상기 네트워크 인코딩된 정보를 수신하는 과정과,Receiving, by the terminal, the network encoded information from the relay station when entering a cell overlap region; 상기 단말이, 상기 수신된 네트워크 인코딩된 정보를 상기 서빙 기지국의 방송 제어정보로 디코딩하여 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 획득하는 과정을 포함하며,Obtaining, by the terminal, broadcast control information of the neighboring base station by decoding the received network encoded information into broadcast control information of the serving base station; 상기 네트워크 인코딩된 정보는 인접 기지국들의 방송 제어정보들을 배타적 논리합(XOR: exclusive or) 연산하여 생성된 정보이며,The network encoded information is information generated by performing an exclusive OR operation on broadcast control information of neighbor BSs. 상기 방송 제어정보는 네트워크 재진입에 필요한 정보이거나, UCD(Uplink Channel Descriptor)정보, DCD(Downlink Channel Descriptor) 정보 및 MAP정보 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방법.The broadcast control information is information required for network reentry, or at least one of uplink channel descriptor (UCD) information, downlink channel descriptor (DCD) information and MAP information. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 인접 기지국으로 핸드오버하는 경우, 상기 단말이, 상기 획득된 인접 기지국의 제어정보를 이용해서 네트워크 재진입 절차를 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.If the handover to the neighboring base station, the terminal further comprises the step of performing a network re-entry procedure using the obtained control information of the neighboring base station. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 단말이, 상기 인접 기지국의 방송 제어정보를 이용해서 핸드오버 타겟 기지국을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And determining, by the terminal, a handover target base station using broadcast control information of the neighbor base station. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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